(57)【要約】【課題】  外側管および内側管による二重管構造のものであって、外側管と内側管との接合部に十分に高い信頼性が得られ、搬送時や取り付け時などにおいてランプの破損が確実に防止されるエキシマランプを提供すること。【解決手段】  本発明のエキシマランプは、各々ガラスよりなる外側管と内側管とが同軸上に配置され、両端部において溶着された二重管構造の放電容器を備え、外側管の外表面に一方の電極が設けられると共に内側管の内表面に他方の電極が設けられ、当該外側管と当該内側管の間に形成される放電空間内にエキシマ放電によってエキシマ分子を形成する放電用ガスが充填されてなり、外側管および内側管が、管軸方向における中央領域部分の肉厚が互いに異なるものであって、接合部分に係る外側管の肉厚と内側管の肉厚とを略同等の大きさとされていることを特徴とする。【選択図】  図２
2006004666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々、ガラスよりなる外側管と内側管とが同軸上に配置され、両端部において溶融されて接合された二重管構造をなす放電容器を備え、外側管の外表面に一方の電極が設けられると共に内側管の内表面に他方の電極が設けられ、当該外側管と当該内側管の間に形成される放電空間内にエキシマ放電によってエキシマ分子を形成する放電用ガスが充填されてなるエキシマランプにおいて、
外側管および内側管は、管軸方向における中央領域部分の肉厚が互いに異なるものであって、接合部分に係る外側管の肉厚と内側管の肉厚とが略同等の大きさであることを特徴とするエキシマランプ。
【請求項２】
外側管および内側管が両端部においてガラスよりなる接合部材により接合されており、  外側管と接合部材との接合部分に係る外側管の肉厚と接合部材の肉厚とが略同等の大きさであり、かつ、接合部材と内側管との接合部分に係る接合部材の肉厚と内側管の肉厚とが略同等の大きさであることを特徴とする請求項１に記載のエキシマランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエキシマランプに関し、詳しくは、円筒状の外側管および円筒状の内側管が同軸上に配置された二重管構造のエキシマランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、例えば液晶表示パネルのガラス基板の紫外線照射による洗浄工程、または光化学反応における紫外線の照射工程などにおいては、波長２００ｎｍ以下の真空紫外光を被処理体に照射する方法が利用されており、真空紫外光を照射する装置としては、エキシマ放電によってエキシマ分子を形成し、当該エキシマ分子から放射される光を利用するエキシマランプを光源として具えてなるものが用いられている。
【０００３】
エキシマランプのある種のものは、例えば図１を参照して説明すると、例えば石英ガラスよりなる円筒状の外側管（１２）と、この外側管（１２）内においてその管軸に沿って配置された、当該外側管（１２）の内径より小さい外径を有する例えば石英ガラスよりなる円筒状の内側管（１３）とを有し、外側管（１２）と内側管（１３）とが両端部において溶融接合されて外側管（１２）と内側管（１３）との間に環状の放電空間（Ｓ）が形成されてなる二重管構造の放電容器（１１）を備えており、例えば金網などの導電性材料よりなる網状の一方の電極（１５）が外側管（１２）の外周面に密接して設けられていると共に例えばアルミニウム板よりなる他方の電極（１６）が内側管（１３）の内周面に密接して設けられており、放電空間（Ｓ）内に、例えばキセノンガスなどのエキシマ放電によってエキシマ分子を形成する放電用ガスが充填されて、構成されている（例えば特許文献１および特許文献２参照。）。
【０００４】
このようなエキシマランプにおける放電容器は、例えば次のようにして得ることができる。すなわち、例えば図９に示すように、各々肉厚の大きさが略同等であり、外径の大きさが異なる２本の円筒状の素管７０、７１を用意し、内側管を構成する一方の素管７１の両端部をその径方向外方に湾曲させて屈曲部分７２を形成し、２本の素管７０、７１の両端部を管軸方向外方側から適宜の加熱手段７５によって加熱することにより溶融させて外側管を構成する他方の素管７０の内周面７０Ａと内側管を構成する一方の素管７１における屈曲部分７２の先端面７２Ａを接合し、これにより、外側管の内周面と内側管の外周面との間に密閉状態とされた環状の放電空間を有する放電容器が得られる。ここに、外側管を構成する他方の素管７０の肉厚の大きさｔ１と、内側管を構成する一方の素管７１の肉厚の大きさｔ２は、例えば略同等の大きさとされている。
【０００５】
近年、例えば液晶表示パネルのガラス基板の洗浄装置の光源として用いられるエキシマランプにおいては、ガラス基板の大型化に伴って大面積の光放射領域が得られるよう長尺化しており、例えば全長が８００ｍｍ以上のものが求められている。
このような長尺のエキシマランプにおいては、エキシマランプ全体の機械的強度および外側管と内側管との接合強度の観点から、外側管の肉厚が大きく、内側管の肉厚が外側管の肉厚に比して小さい構成とすることが必要とされる。内側管の肉厚の大きさを小さくする理由について具体的に説明すると、エキシマランプを十分な機械的強度を有するものとするために、外側管および内側管の両方を肉厚が大きいものとした場合には、内側管が外側管との接合部分のみによって支持される構造とされているので、その自重によって接合部の強度が低下してしまうからである。
また、このような場合に限られず、外側管の肉厚の大きさと内側管の肉厚の大きさが異なる状態で放電容器を構成することが必要とされる場合も少なくない。例えば短尺のものの場合には、内側管の肉厚の大きさが大きく、外側管の肉厚の大きさが内側管の肉厚より小さい構成とされる。この理由は、外側管の肉厚の大きさを小さくすることにより、光透過率が高くなり、高い光出力を得ることができるからである。
【０００６】
しかしながら、互いに肉厚の大きさが異なる外側管および内側管を接合するに際しては、接合部に係る加熱部分における外側管と内側管との熱容量の大きさが異なるので、両者を均一に加熱することができず、十分な接合強度が得られなかったり、変形や歪みが接合部に発生したりするなどの問題が生じやすく、エキシマランプの搬送時または取り付け時、あるいは、点灯初期時に、接合部の構造上の問題に起因して放電容器が破損することがある、という問題がある。
【０００７】
一方、エキシマランプ全体に十分な機械的強度を確保することができるならば、外側管および内側管を薄肉化することが望ましい。この理由は、電気的効率が低下することを抑制することができるからである。
しかしながら、上述したように、外側管と内側管との肉厚差が大きいものを溶融接合する場合には、薄肉のものが過度に溶融されるので、接合すること自体が困難となる場合がある。
【０００８】
上記のような問題は、放電容器を構成する外側管および内側管のうち厚肉であるものの肉厚の大きさが、薄肉であるものの肉厚の大きさの例えば１．５倍以上となる構成である場合などに顕著に生ずるようになる。
【特許文献１】特許第３２５２６７６号公報
【特許文献２】特許第２９５１１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、互いに中央領域部分における肉厚が異なる外側管および内側管による二重管構造のエキシマランプであって、外側管と内側管との接合部を十分に高い信頼性を有するものとして構成することができ、ランプの搬送時や取り付け時、あるいは点灯初期時に破損することを確実に防止することができるエキシマランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のエキシマランプは、各々ガラスよりなる外側管と内側管とが同軸上に配置され、両端部において溶融されて接合された二重管構造をなす放電容器を備え、外側管の外表面に一方の電極が設けられると共に内側管の内表面に他方の電極が設けられ、当該外側管と当該内側管の間に形成される放電空間内にエキシマ放電によってエキシマ分子を形成する放電用ガスが充填されてなるエキシマランプにおいて、
外側管および内側管は、管軸方向における中央領域部分の肉厚が互いに異なるものであって、接合部分に係る外側管の肉厚と内側管の肉厚とが略同等の大きさであることを特徴とする。
【００１１】
本発明のエキシマランプにおいては、外側管および内側管が両端部においてガラスよりなる接合部材により接合されており、
外側管と接合部材との接合部分に係る外側管の肉厚と接合部材の肉厚とが略同等の大きさであり、かつ、接合部材と内側管との接合部分に係る接合部材の肉厚と内側管の肉厚とが略同等の大きさであることが好ましい。
【００１２】
また、本発明のエキシマランプにおいては、外側管および内側管のうちの厚肉であるものの中央領域部分における肉厚の大きさが、薄肉であるものの中央領域部分における肉厚の大きさの１．５倍以上である構成とされていることが好ましい。
また、外側管および内側管のうちの薄肉であるものの中央領域部分における肉厚の大きさが０．５〜１．０ｍｍである構成とされていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のエキシマランプによれば、外側管と内側管とを両端部において加熱溶融して接合するに際して、加熱部分における外側管と内側管の肉厚が略同等の大きさとされていることにより、当該加熱部分における外側管と内側管の熱容量の大きさが略等しくなって外側管および内側管を均一に加熱することができるので、変形や歪みが発生することを確実に抑制することができて安定した強固な接合状態を得ることができる結果、外側管と内側管との接合部を十分に高い信頼性を有するものとして構成することができ、従って、エキシマランプの搬送時または取り付け時、あるいは点灯初期時に、放電容器が破損することを確実に防止することができる。
【００１４】
また、本発明のエキシマランプによれば、外側管と内側管とが接合部材によって接合されてなる構成のものにおいて、外側管と接合部材との接合部分に係る外側管と接合部材の肉厚が略同等の大きさとされると共に接合部材と内側管との接合部分にかかる接合部材と内側管の肉厚が略同等の大きさとされていることにより、加熱部分における２つの部材の熱容量の大きさが略等しくなり、当該２つの部材を均一に加熱することができるので、変形や歪みが発生することを確実に抑制することができて安定した強固な接合状態を得ることができできる結果、外側管と内側管との接合部を十分に高い信頼性を有するものとして構成することができ、従って、エキシマランプの搬送時または取り付け時、あるいは点灯初期時に、放電容器が破損することを確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明のエキシマランプの一例における構成の概略を示す説明用断面図である。
このエキシマランプ１０は、例えば石英ガラスよりなり、管軸方向において均一な大きさの肉厚を有する円筒状の外側管１２と、この外側管１２内においてその管軸に沿って配置された、当該外側管１２の内径より小さい外径を有する例えば石英ガラスよりなる円筒状の内側管１３とを有し、外側管１２と内側管１３とが両端部において溶融接合されてなる二重管構造の放電容器１１を備えている。
放電容器１１を構成する内側管１３は、両端部が径方向外方に拡がって伸びるよう湾曲されて形成された屈曲部分１３Ａを有するものであり、当該内側管１３の屈曲部分１３Ａが外側管１２と接合されることにより当該屈曲部分１３Ａにより端壁１４が構成され、これにより、外側管１２の内周面と内側管１３の外周面との間に、気密に閉塞された環状の放電空間Ｓが形成されている。
【００１６】
放電容器１１を構成する外側管１２には、その外周面に密接して、例えば金網などの導電性材料よりなる網状の一方の電極（以下、「外部電極」という。）１５が設けられており、内側管１３には、その内周面に密接して、例えばアルミニウムよりなる、パイプ状あるいは断面において一部に切り欠きを有する概略Ｃ字状（樋状）の他方の電極（以下、「内部電極」という。）１６が設けられている。そして、外部電極１５および内部電極１６は、例えば高周波電源よりなる電源装置（図示せず）に接続されている。
放電空間Ｓ内には、外部電極１５と内部電極１６との間で生ずるエキシマ放電によってエキシマ分子を形成する、例えばキセノンガスなどの放電用ガスが充填されている。
【００１７】
このエキシマランプ１０においては、エキシマランプ１０から放射されるエキシマ光を有効に利用することが可能なエキシマ光放射領域を構成する中央領域部分における外側管１２の肉厚および内側管１３の肉厚が互いに異なる大きさとされており、厚肉のものの肉厚が薄肉のものの肉厚の１．５倍以上の大きさとされている。この実施例においては、外側管１２の肉厚の大きさｔ１が、内側管１３の肉厚の大きさｔ２より大きい状態（ｔ１≧１．５×ｔ２）とされている（図２参照。）。
また、薄肉のものの肉厚の大きさ（この実施例においては内側管１３の肉厚の大きさｔ２）は、例えば０．５〜１．０ｍｍとされている。
なお、以下においては、特に言及する場合を除いて「肉厚」とは、エキシマランプ１０の中央領域部分における肉厚をいう。
【００１８】
そして、外側管１２と内側管１３との接合部分に係る外側管１２の肉厚と内側管１３の肉厚は、略同等の大きさとされている。具体的には、図２を参照して説明すると、外側管１２の端部における肉厚の大きさをｔ１、内側管１３の屈曲部分の端部における肉厚の大きさをｔ３とすると、下記式（１）および式（２）のいずれか一方を満足する状態とされている。
式（１）    ｜ｔ１−ｔ３｜≦０．２×ｔ１
式（２）    ｜ｔ１−ｔ３｜≦０．２×ｔ３
【００１９】
上記構成のエキシマランプ１０は、例えば次のようにして製造することができる。
すなわち、図２に示すように、予め、両端部を外端が径方向外方に拡がって延びるようラッパ状に加工して屈曲部分１３Ａを形成しておいた、内側管１３を構成する円筒状の内側管構成用素管２０を、当該内側管構成用素管２０の外径より大きい内径を有する、外側管１２を構成する円筒状の外側管構成用素管２１の内部に挿入して同軸上に配置し、管軸方向外方側から例えばバーナーなどの加熱手段２５によって加熱することにより、外側管構成用素管２１の内周面２１Ａと内側管構成用素管２０の屈曲部分１３Ａの先端面２０Ａとを溶着させ、これにより、外側管１２と内側管１３との間に管状の放電空間Ｓが形成された二重管構造の放電容器１１が得られる。ここに、内側管構成用素管２０は、例えば中央領域部分における肉厚の大きさがｔ２であり、当該中央領域部分に続く屈曲部分１３Ａが外端に向かうに従って肉厚が大きくなり接合部分に係る外端部の肉厚の大きさがｔ３であるものである。
外側管構成用素管２１および内側管構成用素管２０を加熱溶融するに際しては、加熱手段２５によって加熱される加熱部分Ｈにおける熱容量の大きさの均一化を図る観点から、加熱部分Ｈにおける内側管構成用素管２０の長さＬが、外側管構成用素管２１の肉厚の大きさｔ１の１００％以上の大きさとされていることが好ましい。これにより、外側管構成用素管２１と内側管構成用素管２０とを、均一な加熱状態が得られた状態において、溶融接合することができる。
【００２０】
そして、上記のようにして得られた放電容器１１における放電空間Ｓ内に適宜の放電用ガスを封入すると共に、外部電極１５および内部電極１６を所定の位置に配設することにより、図１に示すエキシマランプ１０が得られる。
【００２１】
而して、上記構成のエキシマランプ１０によれば、外側管１２と内側管１３とを両端部において加熱溶融して接合するに際して、加熱手段２５によって加熱される加熱部分Ｈにおける外側管構成用素管２１の肉厚ｔ１と内側管構成用素管２０における屈曲部分１３Ａの肉厚の大きさｔ３が略同等の大きさとされていることにより、当該加熱部分Ｈにおける外側管構成用素管２１と内側管構成用素管２０の熱容量の大きさを略等しい状態となって均一に溶融加熱することができるので、変形や歪みが発生することを確実に抑制することができて安定した強固な接合状態を得ることができる結果、外側管１２と内側管１３との接合部を十分に高い信頼性を有するものとして構成することができ、従って、エキシマランプ１０の搬送時または取り付け時、あるいは点灯初期時に、放電容器１１が破損することを確実に防止することができる。
【００２２】
以上においては、外側管の肉厚の大きさが内側管の肉厚の大きさより大きい構成の放電容器を備えてなるものについて説明したが、内側管の肉厚の大きさが外側管の肉厚の大きさより大きい構成の放電容器を備えてなるものについても同様の効果が得られる。
特に、本発明は、外側管および内側管のうちの薄肉のものの肉厚の大きさが０．５〜１．０ｍｍであって、厚肉であるものの肉厚の大きさが薄肉であるものの肉厚の大きさの１．５倍以上である構成のもの、例えばエキシマランプ１０の全長が１０００ｍｍ以上である構成のものなどにおいて、極めて有用であり、エキシマランプ１０全体に十分に高い機械的強度を確保しながら、外側管および内側管の接合部を十分に高い信頼性を有するものとすることができる。
【００２３】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係るエキシマランプは、外側管と内側管とが両端部において別個の接合部材により接合されて放電容器が構成されてなるものであり、その他の基本的な構成は図１に示すものと同様のものである。
具体的には、この第２実施形態に係るエキシマランプにおける放電容器は、図３に示すように、各々、管軸方向に均一な大きさの肉厚である外側管構成用素管３１および内側管構成用素管３０が、両端部において、例えば外側管構成用素管３１および内側管構成用素管３０と同じ材質例えば石英ガラスよりなる接合部材３５により接合されてなる二重管構造のものである。この実施例においては、外側管構成用素管３１の肉厚の大きさｔ１が内側管構成用素管３０の肉厚の大きさｔ２より大きい状態（ｔ１≧１．５×ｔ２）とされている。
【００２４】
接合部材３５は、一端部が径方向外方に拡がって延びるよう湾曲された屈曲部分３６と、この屈曲部部分３６と段部を介して連続する直管状部分３７とを有する略短円筒状のものであり、外側管構成用素管３１と接合されて端壁を構成する屈曲部分３６の端部における肉厚の大きさｔ４が外側管構成用素管３１の肉厚の大きさｔ１と略同等の大きさとされ、かつ、内側管構成用素管３０と接合される直管状部分３７の端部における肉厚の大きさｔ５が内側管構成用素管３０の肉厚の大きさｔ２と略同等の大きさとされている。
すなわち、屈曲部分３６の端部における肉厚と外側管構成用素管３１の肉厚との肉厚差｜ｔ１−ｔ４｜が、外側管構成用素管３１の肉厚の大きさｔ１または屈曲部分３６の端部における肉厚の大きさｔ４の大きさの２０％以下の大きさとされていると共に、直管状部分３７の端部における肉厚と内側管構成用素管３０の肉厚との肉厚差｜ｔ２−ｔ５｜が、内側管構成用素管３０の肉厚の大きさｔ２または直管状部分３７の端部における肉厚の大きさｔ５の大きさの２０％以下の大きさとされている。
【００２５】
このような構成のエキシマランプは、図１に示すものを製造する場合と同様に、管軸方向外方側から例えばバーナーなどによって加熱することにより直管状の外側管構成用素管３１の内周面３１Ａと接合部材３５の屈曲部分３６の先端面３６Ａとを溶着させると共に、径方向内方側から例えばバーナーなどによって加熱することにより内側管構成用素管３０の外端面３０Ａと接合部材３５における直管状部分３７の先端面３７Ａとを溶着させ、これにより、外側管と内側管との間に管状の放電空間が形成された二重管構造の放電容器が得られる。
外側管構成用素管３１と接合部材３５とを接合するに際しては、加熱部分Ｈ１における熱容量の大きさの均一化を図る観点から、外側管構成用素管３１と接合部材３５との加熱部分Ｈ１における接合部材の長さＬ１が、外側管構成用素管３１の肉厚の大きさｔ１の１００％以上の大きさとされていることが好ましい。
また、接合部材３５と内側管構成用素管３０とを接合するに際しては、加熱部分Ｈ２における熱容量の大きさの均一化を図る観点から、内側管構成用素管３０と接合部材３５との加熱部分Ｈ２における接合部材３５の長さＬ２Ａおよび加熱部分Ｈ２における内側管構成用素管３０の長さＬ２Ｂが同じ大きさであることが好ましい。加熱部分Ｈ２における接合部材３５の長さＬ２Ａおよび加熱部分Ｈ２における内側管構成用素管３０の長さＬ２Ｂは特に制限されるものではないが、例えば内側管構成用素管３０の肉厚の大きさｔ２の１００％以上の大きさとされている。
これにより、外側管構成用素管３１と接合部材３５、および、接合部材３５と内側管構成用素管３０を、均一な加熱状態が得られた状態において、溶融接合することができる。
【００２６】
以上においては、外側管の肉厚の大きさが内側管の肉厚の大きさより大きい構成の放電容器を備えてなるものについて説明したが、外側管の肉厚の大きさｔ１が内側管の肉厚の大きさｔ２より小さい構成とされている場合（ｔ１×１．５≦ｔ２）についても同様である。すなわち、図４に示すように、接合部材４５として、外側管構成用素管４１と接合されて端壁を構成する屈曲部分４６の端部における肉厚の大きさｔ４が外側管構成用素管４１の肉厚の大きさｔ１と略同等の大きさとされ、かつ、内側管構成用素管４０と接合される直管状部分４７の端部における肉厚の大きさｔ５が内側管構成用素管４０の肉厚の大きさｔ２と略同等の大きさとされたものが用いられ、外側管構成用素管４１の内周面４１Ａと接合部材４５の屈曲部分４６の先端面４６Ａとを溶着させると共に、内側管構成用素管４０の外端面４０Ａと接合部材４５における直管状部分４７の先端面４７Ａとを溶着させ、これにより、外側管と内側管との間に管状の放電空間が形成された二重管構造の放電容器が得られる。
【００２７】
外側管構成用素管４１と接合部材４５とを接合するに際しては、加熱部分Ｈ１における熱容量の大きさの均一化を図る観点から、外側管構成用素管４１と接合部材４５との加熱部分Ｈ１における接合部材４５の長さＬ３が、加熱部分Ｈ１における外側管構成用素管４１の肉厚の大きさｔ１の１００％以上の大きさとされていることが好ましい。
また、接合部材４５と内側管構成用素管４０とを接合するに際しては、加熱部分Ｈ２における熱容量の大きさの均一化を図る観点から、内側管構成用素管４０と接合部材４５との加熱部分Ｈ２における接合部材４５の長さＬ４Ａおよび加熱部分Ｈ２における内側管構成用素管４０の長さＬ４Ｂが同じ大きさであることが好ましい。加熱部分Ｈ２における接合部材４５の長さＬ４Ａおよび加熱部分Ｈ２における内側管構成用素管４０の長さＬ４Ｂは特に制限されるものではないが、例えば内側管構成用素管４０の肉厚の大きさｔ２の１００％以上の大きさとされている。
これにより、外側管構成用素管４１と接合部材４５、および、接合部材４５と内側管構成用素管４０を、均一な加熱状態が得られた状態において、溶融接合することができる。
【００２８】
以上のように、外側管と内側管とが両端部において別個の接合部材により接合されて放電容器が構成されてなる本発明のエキシマランプによれば、外側管と内側管とが直接的に溶着されてなる第１実施形態に係るエキシマランプと同様に、外側管構成用素管３１（４１）と接合部材３５（４５）との加熱部分Ｈ１における外側管構成用素管３１（４１）と接合部材３５（４５）の肉厚の大きさが略同等の大きさとされると共に、接合部材３５（４５）と内側管構成用素管３０（４０）との加熱部分Ｈ２における接合部材３５（４５）と内側管構成用素管３０（４０）の肉厚が略同等の大きさとされていることにより、加熱部分Ｈ１、Ｈ２における２つの部材の熱容量の大きさが略等しくなって当該２つの部材を均一に加熱することができるので、変形や歪みが発生することを確実に抑制することができて安定した強固な接合状態を得ることができる結果、外側管と内側管との接合部を十分に高い信頼性を有するものとして構成することができ、従って、エキシマランプ１０の搬送時または取り付け時、あるいは点灯初期時に、放電容器１１が破損することを確実に防止することができる。
【００２９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、第１実施形態に係るエキシマランプにおいては、外側管構成用素管として、その両端部が径方向内方に伸びるよう加工された屈曲部分を有するものであって、屈曲部分の先端部における肉厚が内側管構成用素管の肉厚と略同等の大きさのものを用い、内側管構成用素管として、管軸方向に均一な大きさの肉厚を有する直管状のものを用い、外側管構成用素管および内側管構成用素管が溶融接合されて放電容器が形成された構成のものであってもよい。
また、第２実施形態に係るエキシマランプにおいては、接合部材は、外側管および内側管の材質と同じものである必要はなく、例えば合成石英ガラス、溶融石英ガラス、耐紫外線性を有するガラス材料などよりなるものを用いることができる。
【００３０】
さらに、本発明に係るエキシマランプは、放電容器内の一端側において、当該放電容器の内側管の外周面から径方向外方に突出する隔壁が内側管の周方向の全周にわたって伸びるよう形成され、これにより、隔壁と放電容器の端壁との間に放電空間に連通する、例えば酸素、水素、一酸化炭素、水などの不純ガスを吸着するためのゲッター収容用補助空間が形成された構成のものとすることができる。
このような構成のものにおいては、図５に示すように、隔壁は、例えばガラスよりなる円板状の隔壁構成部材６０が内側管の一部を構成する接合部材５５の直管状部分５７の外周面に溶着されることにより形成されるが、加熱部分における隔壁構成部材６０の肉厚の大きさｔ６が接合部材５５の直管状部分５７における肉厚の大きさｔ５と略同等の大きさとされていることが好ましい。すなわち、接合部材５５の直管状部分５７における肉厚と隔壁構成部材６０の肉厚との肉厚差｜ｔ５−ｔ６｜が、接合部材５５の直管状部分５７における肉厚の大きさｔ５または隔壁構成部材６０の肉厚の大きさｔ６の２０％以下の大きさとされていることが好ましい。これにより、加熱部分における接合部材５５の熱容量と隔壁構成部材６０の熱容量とが略同等の大きさとなって接合部材５５と隔壁構成部材６０とを、均一な加熱状態が得られた状態において、溶融接合することができる。
また、隔壁構成部材６０の端面位置と接合部材５５における直管状部分５７の端面位置との離間距離の大きさｄは、例えば内側管構成用素管４０の肉厚の大きさｔ２の１００％以上の大きさであることが好ましい。これにより、接合部材５５と内側管構成用素管５０とを溶着するに際して、加熱部分における隔壁構成部材６０の熱容量の大きさが実質的に無関係となり、接合部材５５と内側管構成用素管４０との接合部に安定した強固な接合状態を得ることができる。
また、接合部材５５における、外側管構成用素管４１と接合される屈曲部分５６の外端部の肉厚の大きさｔ４は、外側管構成用素管４１の肉厚の大きさｔ１と略同等の大きさとされている。
【００３１】
また、第２実施形態に係るエキシマランプにおいては、図６に示すように、接合部材として円板状のものを用いることができる。
具体的に説明すると、この接合部材６５は、外側管構成用素管４１の内径に適合する大きさの外径寸法を有し、内側管構成用素管４０の外径に適合する大きさの直径を有する内側管構成用素管嵌合用孔６６が中央部に形成されている。
この接合部材６５は、外側管構成用素管４１と溶融接合される外周縁部分６７の肉厚の大きさｔ７が外側管構成用素管４１の肉厚の大きさｔ１と略同等の大きさとされ、かつ、内側管構成用素管４０と溶融接合される内周縁部分（内側管構成用素管嵌合用孔の開口縁部分）６８の肉厚の大きさｔ８が内側管構成用素管４０の肉厚の大きさｔ２と略同等の大きさとされている。すなわち、外側管構成用素管４１の肉厚と外周縁部分６７の肉厚との肉厚差｜ｔ１−ｔ７｜が、外側管構成用素管４１の肉厚の大きさｔ１または外周縁部分６７の肉厚の大きさｔ７の２０％以下の大きさとされていると共に、内側管構成用素管４０の肉厚と内周縁部分６８の肉厚との肉厚差｜ｔ２−ｔ８｜が、内側管構成用素管４０の肉厚の大きさｔ２または内周縁部分６８の肉厚の大きさｔ８の２０％以下の大きさとされている。
接合部材６５における外周縁部分６７の大きさ（径方向長さ）は、接合部材６５と外側管構成用素管４１との接合部分における熱容量の大きさの均一化を図る観点から、外側管構成用素管４１の肉厚の大きさｔ１の１００％以上の大きさとされていることが好ましく、また、接合部材６５における内周縁部分６８の大きさ（径方向長さ）は、接合部材６５と内側管構成用素管４０との接合部分における熱容量の大きさの均一化を図る観点から、内側管構成用素管４０の肉厚の大きさｔ２の１００％以上の大きさとされていることが好ましい。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明のエキシマランプの実施例について具体的に説明するが、本発明がこれによって制限されるものではない。
【００３３】
〔実施例１〕
図２に示されているように、全長が１０００ｍｍ、外径が４０ｍｍ、肉厚（ｔ１）が２．５ｍｍ（ｔ１＝２．５×ｔ２）である石英ガラスよりなる外側管構成用素管と、屈曲部分を含めた全長が１０２０ｍｍ、直管状部分の外径が２０ｍｍ、直管状部分の肉厚（ｔ２）が１．０ｍｍ、屈曲部分の端部における肉厚（ｔ３）が２．２ｍｍ（ｔ１−ｔ３＝０．１２×ｔ１）である石英ガラスよりなる内側管構成用素管とを用意し、外側管構成用素管と内側管素管とを両端部において溶着することにより、外側管の肉厚が内側管の肉厚より大きい二重管構造の放電容器を作製した。この放電容器の全長は１０００ｍｍである。
外側管構成用素管と内側管構成用素管とを接合するに際しての加熱処理条件は、加熱手段として酸水素バーナーを用い、加熱温度を２０００℃、加熱時間を１０分間とし、また、加熱部分における内側管構成用素管の径方向長さ（Ｌ）を４ｍｍ（１．６×ｔ１）とした。
そして、図１に示す構成に従って、外部電極および内部電極を配設すると共に放電空間内に放電用ガスを充填することにより本発明に係るエキシマランプを製造した。
外部電極は、ステンレス鋼よりなる無端状の金網よりなる網状のものを用いた。
内部電極は、アルミニウム板を断面が略Ｃ字形状の樋状に加工したのものを用いた。
放電用ガスとしては、キセノンガスを用い、２６ｋＰａの圧力で封入した。
【００３４】
このようにして得られたエキシマランプについて、静荷重破壊試験を行い、外側管と内側管との接合部の接合強度について評価を行ったところ、このエキシマランプにおける接合部は、最大で３ｋｇ・ｍのモーメントに耐えうる接合強度を有し、十分に高い信頼性を有するものであることが確認された。例えばエキシマランプを取り付ける際に、エキシマランプの接合部に作用するモーメントの大きさは、通常２ｋｇ・ｍ程度である。
【００３５】
〔実施例２〕
外側管構成用素管として、全長が２００ｍｍ、外径が１５ｍｍ、肉厚（ｔ１）が０．７ｍｍであるものを用い、内側管構成用素管として、屈曲部分を含めた全長が２１０ｍｍ、直管状部分（中央領域部分）の外径が６ｍｍ、直管状部分の肉厚（ｔ２）が１．５ｍｍ（ｔ２＝２．１×ｔ１）、屈曲部分の端部における肉厚（ｔ３）が０．８ｍｍ（ｔ３−ｔ１＝０．１４×ｔ１）であるものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、外側管の肉厚が内側管の肉厚より小さい二重管構造の放電容器を作製し、図１に示す構成に従って、外部電極および内部電極を配設すると共に放電空間内に放電用ガスを充填することにより本発明に係るエキシマランプを製造した。このエキシマランプにおける放電容器の全長は２００ｍｍである。
【００３６】
得られたエキシマランプにおける外側管と内側管の接合部について実施例１と同様の評価を行ったところ、このエキシマランプにおける接合部は、最大で２．５ｋｇ・ｍのモーメントに耐えうる接合強度を有し、十分に高い信頼性を有するものであることが確認された。
【００３７】
〔実施例３〕
図３に示されているように、全長が１０００ｍｍ、外径が４０ｍｍ、肉厚（ｔ１）が２．５ｍｍ（ｔ１＝２．５×ｔ２）である石英ガラスよりなる外側管構成用素管と、全長が９００ｍｍ、外径が２０ｍｍ、肉厚（ｔ２）が１ｍｍである石英ガラスよりなる内側管構成用素管と、屈曲部分を含めた全長が６０ｍｍ、直管状部分の外径が２０ｍｍ、屈曲部分の端部における肉厚（ｔ４）が２．２ｍｍ（ｔ１−ｔ４＝０．１２×ｔ１）、直管状部分の肉厚（ｔ５）が１ｍｍ（ｔ２＝ｔ５）である石英ガラスよりなる短円筒状の接合部材とを用意し、外側管構成用素管と内側管素管とを両端部において接合部材により溶着することにより、外側管の肉厚が内側管の肉厚より大きい二重管構造の放電容器を作製したこと以外は、実施例１と同様にして本発明に係るエキシマランプを製造した。このエキシマランプにおける放電容器の全長は１０００ｍｍである。
外側管構成用素管と接合部材とを溶着するに際しての加熱処理条件は、上記実施例１と同様（加熱温度を２０００℃、加熱時間を１０分間、加熱部分における接合部材の径方向の長さ（Ｌ１）が４ｍｍ（１．６×ｔ１））であり、内側管構成用素管と接合部材とを溶着するに際しての加熱処理条件は、加熱温度を２０００℃、加熱時間を５分間とし、加熱部分における接合部材の管軸方向の長さ（Ｌ２Ａ）および内側管構成用素管の長さ（Ｌ２Ｂ）を３ｍｍ（３×ｔ２）とした。
【００３８】
得られたエキシマランプにおける外側管と内側管の接合部について実施例１と同様の評価を行ったところ、このエキシマランプにおける接合部は、最大で３ｋｇ・ｍのモーメントに耐えうる接合強度を有し、十分に高い信頼性を有するものであることが確認された。
【００３９】
〔実施例４〕
外側管構成用素管として、全長が２００ｍｍ、外径が１５ｍｍ、肉厚（ｔ１）が０．７ｍｍであるものを用い、内側管構成用素管として、全長が１８０ｍｍ、外径が６ｍｍ、肉厚（ｔ２）が１．５ｍｍ（ｔ２＝２．１×ｔ１）であるものを用い、接合部材として、屈曲部分を含めた全長が１５ｍｍ、直管状部分の外径が６ｍｍ、屈曲部分の端部における肉厚（ｔ４）が０．８ｍｍ（ｔ４−ｔ１＝０．１４×ｔ１）、直管状部分の肉厚（ｔ５）が１．５ｍｍ（ｔ２＝ｔ５）であるものを用いたこと以外は、実施例３と同様にして、外側管の肉厚が内側管の肉厚より小さい二重管構造の放電容器を作製し、図１に示す構成に従って、外部電極および内部電極を配設すると共に放電空間内に放電用ガスを充填することにより本発明に係るエキシマランプを製造した。このエキシマランプにおける放電容器の全長は、２００ｍｍである。
【００４０】
得られたエキシマランプにおける外側管と内側管の接合部について実施例１と同様の評価を行ったところ、このエキシマランプにおける接合部は、最大で２．５ｋｇ・ｍのモーメントに耐えうる接合強度を有し、十分に高い信頼性を有するものであることが確認された。
【００４１】
〔比較例１〕
上記実施例１において、図７に示されているように、内側管構成用素管（２０１）として、屈曲部分（２０２）の端部における肉厚の大きさ（ｔ２）が１ｍｍ（ｔ１−ｔ２＝０．６×ｔ１，ｔ１−ｔ２＝１．５×ｔ２）であり、肉厚の大きさが全体的に均一であるものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして比較用のエキシマランプを製造した。
得られた比較用のエキシマランプにおける外側管と内側管の接合部について実施例１と同様の評価を行ったところ、このエキシマランプにおける接合部は、１．５ｋｇ・ｍ程度までのモーメントに耐えうる接合強度しか有さないものであることが確認された。
【００４２】
〔比較例２〕
上記実施例３において、図８に示されているように、接合部材（３５Ａ）として、屈曲部分（３８）の肉厚の大きさ（ｔ５）が１ｍｍ（ｔ１−ｔ５＝０．６×ｔ１，ｔ１−ｔ５＝１．５×ｔ２，ｔ２＝ｔ５）であり、肉厚の大きさが全体的に均一であるものを用いたこと以外は、実施例３と同様にして比較用のエキシマランプを製造した。
得られた比較用のエキシマランプにおける外側管と内側管の接合部について実施例１と同様の評価を行ったところ、このエキシマランプにおける接合部は、１．５ｋｇ・ｍ程度までのモーメントに耐えうる接合強度しか有さないものであることが確認された。
【００４３】
以上のように、本発明に係る実施例１〜実施例４のエキシマランプにおいては、放電容器における外側管と内側管との接合部が十分に高い信頼性を有することが確認され、エキシマランプの搬送時や取り付け時において当該接合部から放電容器が破損することが確実に防止されるものと想定される。
一方、比較例１および比較例２のエキシマランプにおいては、放電容器における外側管と内側管との接合部において、安定した強固の接合状態を得ることができないことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のエキシマランプの一例における構成の概略を示す説明用断面図である。
【図２】本発明のエキシマランプにおける放電容器を製造するに際しての、外側管構成用部材と内側管構成用部材との接合方法の一例を示す説明図である。
【図３】本発明のエキシマランプにおける放電容器を製造するに際しての、外側管構成用部材と内側管構成用部材との接合方法の他の例を示す説明図である。
【図４】本発明のエキシマランプにおける放電容器を製造するに際しての、外側管構成用部材と内側管構成用部材との接合方法の更に他の例を示す説明図である。
【図５】本発明のエキシマランプにおける放電容器を製造するに際しての、外側管構成用部材と内側管構成用部材との接合方法の更に他の例を示す説明図である。
【図６】本発明のエキシマランプにおける放電容器を製造するに際しての、外側管構成用部材と内側管構成用部材との接合方法の更に他の例を示す説明図である。
【図７】比較例１に係るエキシマランプにおける放電容器を製造するに際しての、外側管構成用部材と内側管構成用部材との接合方法を示す説明図である。
【図８】比較例２に係るエキシマランプにおける放電容器を製造するに際しての、外側管構成用部材と内側管構成用部材との接合方法を示す説明図である。
【図９】従来のエキシマランプにおける放電容器を製造するに際しての、外側管構成用部材と内側管構成用部材との接合方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  エキシマランプ
１１  放電容器
１２  外側管
１３  内側管
１３Ａ  屈曲部分
１４  端壁
１５  一方の電極（外部電極）
１６  他方の電極（内部電極）
２０  内側管構成用素管
２０Ａ  先端面
２１  外側管構成用素管
２１Ａ  内周面
２５  加熱手段
Ｈ  加熱部分
２０１  内側管構成用素管
２０２  屈曲部分
３０  内側管構成用素管
３０Ａ  外端面
３１  外側管構成用素管
３１Ａ  内周面
３５  接合部材
３５Ａ  接合部材
３６  屈曲部分
３６Ａ  先端面
３７  直管状部分
３７Ａ  先端面
３８  屈曲部分
Ｈ１、Ｈ２  加熱部分
４０  内側管構成用素管
４０Ａ  外端面
４１  外側管構成用素管
４１Ａ  内周面
４５  接合部材
４６  屈曲部分
４６Ａ  先端面
４７  直管状部分
４７Ａ  先端面
５５  接合部材
５６  屈曲部分
５７  直管状部分
６０  隔壁構成部材
６５  接合部材
６６  内側管構成用素管嵌合用孔
６７  外周縁部分
６８  内周縁部分
７０、７１  素管
７０Ａ  内周面
７２  屈曲部分
７２Ａ  先端面
７５  加熱手段
【図１】
2006004666.tif 000003
【図２】
2006004666.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006004666.tif 000008
【図７】
2006004666.tif 000009
【図８】
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【図９】
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